C++的对象与类的含义

简介: C++是一门面向对象的编程语言,理解C++需要掌握类(class)和对象(object)这两个概念。C++ 中的类(Class)可以看做C语言中结构体(Struct)的升级版。结构体是一种构造类型,可以包含若干成员变量,每个成员变量的类型可以不同;可以通过结构体来定义结构体变量,每个变量拥有相同的性质。例如:#include <stdio.h>//定义结构体 Studentstruct Student{ //结构体包含的成员变量 char *name; int age; float score;};//显示结构体的成员变量void displ

C++是一门面向对象的编程语言,理解C++需要掌握类(class)和对象(object)这两个概念。

C++ 中的类(Class)可以看做C语言中结构体(Struct)的升级版。结构体是一种构造类型,可以包含若干成员变量,每个成员变量的类型可以不同;可以通过结构体来定义结构体变量,每个变量拥有相同的性质。例如:

#include <stdio.h>
//定义结构体 Student
struct Student{
    //结构体包含的成员变量
    char *name;
    int age;
    float score;
};
//显示结构体的成员变量
void display(struct Student stu){
    printf("%s的年龄是 %d,成绩是 %f\n", stu.name, stu.age, stu.score);
}
int main(){
    struct Student stu1;
    //为结构体的成员变量赋值
    stu1.name = "小明";
    stu1.age = 15;
    stu1.score = 92.5;
    //调用函数
    display(stu1);
    return 0;
}

运行结果:小明的年龄是 15,成绩是 92.500000

C++ 中的类也是一种构造类型,但是进行了一些扩展,类的成员不但可以是变量,还可以是函数;通过类定义出来的变量也有特定的称呼,叫做“对象”。例如:

#include <stdio.h>
    //通过class关键字类定义类
    class Student{
    public:
        //类包含的变量
        char *name;
        int age;
        float score;
        //类包含的函数
        void say(){
            printf("%s的年龄是 %d,成绩是 %f\n", name, age, score);
        }
    };
    int main(){
        //通过类来定义变量,即创建对象
        class Student stu1;  //也可以省略关键字class
        //为类的成员变量赋值
        stu1.name = "小明";
        stu1.age = 15;
        stu1.score = 92.5f;
        //调用类的成员函数
        stu1.say();
        return 0;
    }

其运行结果与上面相同。

对于熟悉 C++ 的读者,这段代码并不规范,请忽略这一细节,本节的重点是引入类和对象的概念。这套 C++ 教程是在C的基础上编写的,我并不希望一开始就提出过多的 C++ 概念,让读者吃不消,我希望读者从C逐渐过渡到 C++,从第二章开始编写规范的 C++ 代码。也就是说,包括本节在内,第一章有很多不规范的 C++ 代码,再次请熟悉 C++ 的读者忽略。

class 和 public 都是 C++ 中的关键字,初学者请先忽略 public(后续会深入讲解),把注意力集中在 class 上。

C语言中的 struct 只能包含变量,而 C++ 中的 class 除了可以包含变量,还可以包含函数。display() 是用来处理成员变量的函数,在C语言中,我们将它放在了 struct Student 外面,它和成员变量是分离的;而在 C++ 中,我们将它放在了 class Student 内部,使它和成员变量聚集在一起,看起来更像一个整体。

结构体和类都可以看做一种由用户自己定义的复杂数据类型,在C语言中可以通过结构体名来定义变量,在 C++ 中可以通过类名来定义变量。不同的是,通过结构体定义出来的变量还是叫变量,而通过类定义出来的变量有了新的名称,叫做对象(Object)

在第二段代码中,我们先通过 class 关键字定义了一个类 Student,然后又通过 Student 类创建了一个对象 stu1。变量和函数都是类的成员,创建对象后就可以通过点号.来使用它们。可以将类比喻成图纸,对象比喻成零件,图纸说明了零件的参数(成员变量)及其承担的任务(成员函数);一张图纸可以生产出多个具有相同性质的零件,不同图纸可以生产不同类型的零件。

类只是一张图纸,起到说明的作用,不占用内存空间;对象才是具体的零件,要有地方来存放,才会占用内存空间。

在 C++ 中,通过类名就可以创建对象,即将图纸生产成零件,这个过程叫做类的实例化,因此也称对象是类的一个实例(Instance)。有些资料也将类的成员变量称为属性(Property),将类的成员函数称为方法(Method)

面向对象编程

类是一个通用的概念,C++、JavaC#PHP 等很多编程语言中都支持类,都可以通过类创建对象。可以将类看做是结构体的升级版,C语言的晚辈们看到了C语言的不足,尝试加以改善,继承了结构体的思想,并进行了升级,让程序员在开发或扩展大中型项目时更加容易。

因为 C++、Java、C#、PHP 等语言都支持类和对象,所以使用这些语言编写程序也被称为面向对象编程,这些语言也被称为面向对象的编程语言。C语言因为不支持类和对象的概念,被称为面向过程的编程语言。

在C语言中,我们会把重复使用或具有某项功能的代码封装成一个函数,将拥有相关功能的多个函数放在一个源文件,再提供一个对应的头文件,这就是一个模块。使用模块时,引入对应的头文件就可以。而在 C++ 中,多了一层封装,就是类(Class)。

类由一组相关联的函数、变量组成,你可以将一个类或多个类放在一个源文件,使用时引入对应的类就可以。

下面是C和C++项目组织方式的对比:

C语言中的项目组织:

C++中的项目组织:

不要小看类(Class)这一层封装,它有很多特性,极大地方便了中大型程序的开发,它让 C++ 成为面向对象的语言。

面向对象编程在代码执行效率上绝对没有任何优势,它的主要目的是方便程序员组织和管理代码,快速梳理编程思路,带来编程思想上的革新。

面向对象编程是针对开发中大规模的程序而提出来的,目的是提高软件开发的效率。不要把面向对象和面向过程对立起来,面向对象和面向过程不是矛盾的,而是各有用途、互为补充的。

如果你希望开发一个贪吃蛇游戏,类和对象或许是多余的,几个函数就可以搞定;但如果开发一款大型游戏,那你绝对离不开面向对象。

相关文章
|
1天前
|
数据安全/隐私保护 C++
|
5天前
|
C++
【C++】日期类Date(详解)②
- `-=`通过复用`+=`实现,`Date operator-(int day)`则通过创建副本并调用`-=`。 - 前置`++`和后置`++`同样使用重载,类似地,前置`--`和后置`--`也复用了`+=`和`-=1`。 - 比较运算符重载如`&gt;`, `==`, `&lt;`, `&lt;=`, `!=`,通常只需实现两个,其他可通过复合逻辑得出。 - `Date`减`Date`返回天数,通过迭代较小日期直到与较大日期相等,记录步数和符号。 ``` 这是236个字符的摘要,符合240字符以内的要求,涵盖了日期类中运算符重载的主要实现。
|
18小时前
|
编译器 C++
【C++】类和对象⑤(static成员 | 友元 | 内部类 | 匿名对象)
📚 C++ 知识点概览:探索类的`static`成员、友元及应用🔍。
|
21小时前
|
C++
C++基础知识(四:类的学习)
类指的就是对同一类对象,把所有的属性都封装起来,你也可以把类看成一个高级版的结构体。
|
1天前
|
算法 C++ 容器
|
1天前
|
存储 安全 编译器
|
2天前
|
编译器 C语言 C++
|
2天前
|
编译器 C++
【C++】详解初始化列表,隐式类型转化,类静态成员,友元
【C++】详解初始化列表,隐式类型转化,类静态成员,友元
|
5天前
|
存储 编译器 C++
【C++】类和对象④(再谈构造函数:初始化列表,隐式类型转换,缺省值
C++中的隐式类型转换在变量赋值和函数调用中常见,如`double`转`int`。取引用时,须用`const`以防修改临时变量,如`const int& b = a;`。类可以有隐式单参构造,使`A aa2 = 1;`合法,但`explicit`关键字可阻止这种转换。C++11起,成员变量可设默认值,如`int _b1 = 1;`。博客探讨构造函数、初始化列表及编译器优化,关注更多C++特性。
|
5天前
|
编译器 C++
【C++】类和对象④(类的默认成员函数:取地址及const取地址重载 )
本文探讨了C++中类的成员函数,特别是取地址及const取地址操作符重载,通常无需重载,但展示了如何自定义以适应特定需求。接着讨论了构造函数的重要性,尤其是使用初始化列表来高效地初始化类的成员,包括对象成员、引用和const成员。初始化列表确保在对象创建时正确赋值,并遵循特定的执行顺序。